Устройство для измерения сил на модели Советский патент 1983 года по МПК G01M10/00 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛ

1

Изобретение относится к экспериментальной гидродинамике, связанной с исследованием кавитирующих моделей тел вращения в опытовых бассейнах, на гидростендах и в кавитационных трубах.

Известно устройство для измерения сил на модели, содержащее подвижное и неподвижное основания, связанные с преобразователями трех составляющих вектора плоской системы сил с упругими и электрическими преобразовательными элементами..

Указанное известное устройство позволяет измерять три составляющие плоской системы сил. Оно содержит подвижное и неподвижное основания и преобразователи трех составляющих вектора сил (вертикальной, горизонтальной и момента). На подвижном основании устанавливается модель, неподвижно крепится к державке, а на упругих элементах закрепляются тензодатчики 11. НА МОДЕЛИ

2

Недостатком этого устройства яв ляется то, что каждый упругий элемент воспринимает все три составляющие вектора сил, поэтому основная приведенная погрешность измерений составляет около 5%.

Кроме того, изгиб упругой системы, вызываемьгй вертикальной силой и моментом, приводит к изменению

Q угловой ориентации модели, к перемещениям центра приведения сил и к изменению формы упругих элементов, что является дополнительным источником погрешности измерений.

15 Цель изобретения - повышение точ ности измерений сил на модели.

Для достижения цели устройство для измерения сил на модели, содержащее подвижное и неподвижное осно20 вания, связанные с преобразователями трех составляющих вектора плоской системы сил с упругими и электрическими преобразовательными элементами, выполнено с вертикальными балочками преобразователей вертикальных составляющих, концы которых заделаны в неподвижное основание и двумя упругими, снабженными ригелями параллелограммами преобразователей вертикальных составляющих векто ра, размещенными на торцах подвижного основания и опирающимися ригелями на центры этих вертикальных балрчек, упругий элемент преобразователя горизонтальной составляющей вектора силы выполнен с дополнитель ными вертикальными белочками, концы которых заделаны в неподвижное основание, при этом центры балочек преобразователей вертикальных составляющих соединены с дополнительны упругими элементами преобразователя горизонтальной составляющей вектора силы вертикальными белочками, причем электрические преобразовательные элементы выполнены индуктивными и размещены на вьниеуказанных параллелограммах и дополнительных вертикальных балочках. На фиг, 1 изображена схема предложенного устройства; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1. Устройство содержит подвижное основание 1, неподвижное основание 2, упругие параллелограммы 3 и , вертикальные балочки 5, упругий эле мент 6 преобразователя горизонтальной составляющей вектора, индуктивные преобразователи 7. Неподвижное основание 2 закрепле но на державке 8, на подвижном осно вании 1 устанавливается модель 9Устройство работает следующим образом. Гидродинамические силы с модели 9 передаются на жесткое подвижное основание 1. Вертикальная составляющая вектора силы вызывает деформации упругих параллелограммов 3 и преобразователей вертикальных сил. Горизонтальная составляющая приводит к деформации упругий элемент 6. В результате деформаций упругих параллелограммов 3 и + и элемента 6 изменяются воздушные зазоры в магнитных системах индуктивных преобразователей 7. Балочки 5 являются силовводящими деталями для преобразователей вертикальных составляющих и селекторами для преобразователя горизонтальной составляющей. Они исключают влияние вертикальных сил на преобразователь горизонтальной силы и обеспечивают определенность расстояния S. Использование изобретения позволяет повысить точность измерений гидродинамических сил, действующих на модели при испытаниях в опытовых бассейнах, на гидростендах и в кавитационных трубах. Основная приведенная погрешность устройства не превышает. 1,5. Точность измерений повышается .за счет снижения взаимного влияния компонентов и уменьшения изменения угловой ориентации от изгиба упругой системы. Формула изобретения Устройство для измерения сил на модели, содержащее подвижное и неподвижное основания, связанные с преобразователями трех составляющих вектора плоской системы сил с упругими и электрическими преобразовательными элементами, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, устройство выполнено с вертикальными балочками преобразователей вертикальных составляющих, концы которых заделаны в неподвижное основание, и двумя упругими, снабженными ригелями параллелограммами преобразователей вертикальных составляющих вектора, размещенными на торцах подвижного основания и опирающимися ригелями на центры этих вертикальных балочек, упругий элемент преобразрвателя горизонтальной составляющей вектора силы выполнен с дополнительными вертикальными балочками, концы которых заделаны в неподвижное основание, при этом центры балочек преобразователей вертикальных составляющих соединены с дополнительными упругими элементами преобразователя горизонтальной составляющей вектора силы вертикальными балочками, причем электрические преобразовательные элементы выполнены индуктивными и размещены на вышеуказанных параллелограммах и дополнительных вертикальных балочках. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Горкин С.М. и Слезингер И.И. Аэромеханические измерения, М., Наука, 19б(, с. 506-507, риг. 6.81 (прототип) .

S 7

Y/////////7///////////

УЛГ Г г-inr0

.оу

ff-5